DD154937A3 - Verfahren zur herstellung von spanplatten mit geringer formaldehydabspaltung - Google Patents

Abstract

Die Aufgabe besteht darin, aus Holzspaenen und Harnstoff-Formaldehyd-Leimen solche Spanplatten durch Verpressen herzustellen, die durch eine wesentlich reduzierte Formabspaltung den Erfordernissen des Umweltschutzes entsprechen. Dies betrifft sowohl die Reduzierung der Formaldehydabspaltung bei der Herstellung der Spanplatten wie bei deren Anwendung im Innenausbau. Die Aufgabe wird durch Zugabe einer Mischung von je 0,5 bis 1,5 Gew.-Teilen Harnstoff und Melamin und von 1 bis 2 Gew.-Teilen Ammoniumsulfat, bezogen auf 100 Teile Harnstoff-Formaldehyd-Bindemittel, zu dem Spaene-Bindemittel-Gemisch vor dem Verpressen erfuellt.

Description

2 1 95 5 1' -4-

VEB Leuna-Werke Merseburg

»Walter Ulbricht" Dr* Bti./Sh'.

LP 8002 Titel der Erfindung

Verfahren zur Herstellung von Spanplatten mit geringer Formaldehydabspaltung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren· zur Herstellung von Spanplatten mit geringer Formaldehydabspaltung aus Holz oder verholzten pflanzlichen Fasern unter Verwendung von Harnstoff-Forraaldehyd-Harzen als Bindemittel.

In der Welt wird der größte Teil der produzierten Spanplatten aus Holzspänen oder verholzten pflanzlichen Fasern unter Verwendung von Harnstoff-Formaldehyd-Harzen als Bindemittel hergestellt· Diese Harze bieten sich auf·Grund ihrer chemischen, physikalischen und anwendungstechnischen Eigenschaften sowie der einfachen Fabrikation aus relativ billigen Rohstoffen für diesen Zweck besonders an«

Die mit'. Harnstoff-Foraialdehyd-Harzen hergestellten Spanplatten werden zum größten Teil in der Möbelindustrie und für den Innenausbau verwendet*

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Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

In neuerer Zeit werden an Spanplatten besondere Anfofderungen auf Grund der steigenden UmweltSchutzforderungen gestellt. Bedingt durch die nicht vollständig verlaufende Reaktion zwischen Harnstoff und Formaldehyd bei der Herstellung der Spanplatten wird nach beendeten^ Preßvorgang von der Spanplatte ständig eine geringe Menge Formaldehyd abgespalten, die bei besonders empfindlichen Personen und bei nicht fachgerechter Handhabung der Spanplatte zur Belästigung und zum Teil zur Schädigung des menschlichen Organismus führen kann.

Die Zulassung von Spanplatten, besonders für den Innenausbau, wird in zunehmendem Maße von der Formaldehydabspaltung abhängig gemacht« Die unterschiedlich scharfe Normung von Emissionsgrenzen in einzelnen Ländern zwingt die Spanplattenproduzenten dazu, sich auf diese Forderungen einzustellen und laufend die kommerziellen Leimtypen durch Xnderung der Molverhältnisse der Ausgangskomponenten und durch Zusatz von Forsaaldehydakzeptoren zu modifizieren.

Zur Senkung der Formaldehydabspaltung während des Aushärtungsprozesses und aus der fertigen Spanplatte sind zahlreiche Produkte und Verfahren bekannt, wie die Verwendung eines Naturharzes (Quebracho), modifizierter Sulfitablauge oder Harnstoff sowie Gemische aus Harnstoff und Styrolbutylacrylat. Diese Produkte und Verfahren haben den Nachteil, daß bestimmte physikalische Eigenschaften der Spanplatten negativ beeinträchtigt werden, z» B₆ Sinken der Festigkeitsxierte (Biegefestigkeit und Querzugfestigkeit), Zunahme der Dickenquellung und Wasseraufnahme ·

Insbesondere der Zusatz von Harnstoff zum Späne-Bindemittel-Gemisch hat technisches Interesse gefunden (DE-"AS 2 7^0 207)* wobei der Zusatz als technisch schwer handhabbare Dispersion erfolgt«

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Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zu entwickeln, das es in einfacher und wirtschaftlicher Weise gestattet, unter Verwendung der üblichen Spanherstellungsanlagen, Bindemittel und Zusätze mit geringem Zeitaufwand eine Spanplatte herzustellen, · die die bisher üblichen physikalischen Festigkeitswerte beibehält und während des Herstellungsprozesses sowie danach eine geringe Formaldehydabspaltung aufweist»

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dem Späne-Bindemittel-Gemisch ein© formaldehydreduzierende Komponente zuzufügen»

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei der Herstellung von Spanplatten unter Verwendung eines Harnstoff-Formaldehyd-Bindemittels als formaldehydreduzierende Komponente erfindungsgeraäß eine Mischung aus 0,5 bis 1,5 Gew.-Teilen Harnstoff, 0,5 bis 1 ,5 Gew.-Teilen Melamin und 1 bis 2 Gew,-Teilen Aßimoniurasulfat, bezogen auf 100 Teile Bindemittel, zugegeben wird, bevor das Gemisch in an sich bekannter Weise unter Wärmeeinwirkung verpreßt wird·

Aufgrund der bisher bekannten Ergebnisse war zu befürchten, daß durch den Zusatz von Harnstoff ein Festigkeitsabfall der gefertigten Spanplatte eintritt. Überraschender Weise ist dies jedoch bei der Verwendung des Gemisches aus Harnstoff, Melamin und Ammonsulfat nicht der Fall.

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Lp 8002 Ausführungsbeispiele

Beispiel 1 100 Gew,-Teile Flachspäne aus Kiefernholz von 0,3 bis 0,4 mm Dicke, 3,0 bis 5 mm Breite und 20 bis 30 ram Länge wurden in eine Mischtrommel gebracht und durch Bedüsen mit. 14,26 Gew«-Teilen einer Loiraflotte beharzt«

Die Leirnflotte bestand aus:

100 Gew»-Teilen eines Spanplattenleinies auf der

Basis Harnstoff-Fornialdehyd mit einem Pestharzgehalt von 68 <$>

5 Gew»-Teilen Wasser

6 Gew»-Teilen einer ^O $igen Paraffin-Emulsion h Gew«-Teilen einer ^O ^igen wäßrigen Härter-

lösung, bestehend aus einem Gemisch von:

25 Gew.-Teilen Ammonchlorid, 20 Gewe-Teilen Hexamethylentetramin und 55 Gew*-Teilen Harnstoff»

1,14 Geiie-Teilen Harnstoff 1,14 Gextf.-Teilen Melamin und 1,71 Gew_e-Teilen Amtnonsulfat_β

In einem Schüttlcasten mit der Abmessung 750 χ 300 ram wurden 2,9 kg der behandelten Späne gleichmäßig verteilt. Dieser Spankuchen wurde in einer hydraulischen Keiaplattenpresse mit einem Preßdruck von 1,5 M Pa senkrecht zur Plattenebene auf eine Dicke von 20 mm zusammengedrückt. Der Preßdruck wurde 7 min aufrechterhalten, die Temperatur der Preßplatten betrug dabei 150 °C.

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Die erhaltene Spanplatte hatte folgende physikalische Kenndaten:

Dichte	kg/m-'	N/cm	604
Biegefestigkeit	da	N/cm	23,9
Abhebefestigkeit	da		0,60
Quellung 2h	i>		5,05
Perforatorwert		0,010

Nach der beschriebenen Verfahrensweise wurde eine zweite Spanplatte hergestellt, ohne jedoch den Zusatz

. 1,14 Gew.-Teile Harnstoff 1,14 Gew.-Teile Melamin und 1,71 Gew«-Teile Ammonsulfat

der Leim-Härter-Mischung zuzugeben.

Die erhaltene Spanplatte hatte folgende physikalische Kenndaten;

Dichte	kg/m3	610
Biegefestigkeit	da N/cm	24,5
Abhebefestigkeit	da N/cm	0,58
Quellung 2h	*	5,32
Perforatorwert		0,020

Die angegebenen physikalischen Kennwerte der beiden Platten sind gleich. Sie differieren nur innerhalb des Meßfehlerbereic'hes der Prüf methode. Die Formaldehydabspaltung aus der fertigen Spanplatte wurde um 50 $ gesenkte

Die Prüfungen der physikalischen Kenndaten erfolgten nach folgenden Standards:

Dichte nach TGL 11369

ΤΓ.Τ. 1

- 6 - 2 19S5 1

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Abhebefestigkeit nach TGL 8767

Dickenquellung nach TGL 11370

Perforatorwert nach EN 120, Entwurf des GEN/TR 91

Beispiel 2 100 Gew*-Teile Flachspäne aus Kiefernholz von 0,3 bis 0,4 mm Dicke, 3>0 bis 5 mm Breite und 20 bis 30 mm Länge wurden in eine Mischtrommel gebracht und durch Bedüsen mit 13>8O Gew*-Teilen einer Leimflotte beharzt»

Die Leirnflotte bestand aus:

100 Gew.-Teilen eines Spanplattenleitnes auf der

Basis Harnstoff-Formaldehyd mit einem Festharzgehalt von 67 $

6 Gew,-Teilen einer 40 $igen Paraffin-Emulsion 6 Gewa-Teilen einer 20 $igen Amraonchloridlösung 0,5 Gew.,-Teilen Harnstoff 1,5 Gew*-Teilen Melamin und 1,5 Gew.-Teilen Ammonsulfat.

In einem Schüttkasten mit den Abmessungen 750 χ 300 mm xrarden 2,9 kg der behandelten Späne gleichmäßig verteilt. Dieser Spankuchen wurde in einer hydraulischen Heizplattenpresse mit einem Preßdruck von 1,5 M Pa senkrecht zur Plattenebene auf eine Dicke von 20 mm zusammengedrückt. Der Preßdruck wurde 7 min aufrechterhalten, die Temperatur der Preßplatten betrug dabei 165 C» Die erhaltene Spanplatte hatte folgende physikalische Kenndaten:

Dichte	kg/mJ	602
Biegefestigkeit.	da N/cm	21,9
Abhebefestigkeit	da N/cm	0,519
Quellung 2h	1»	5,07
Perforatorwert	%	0,010

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Nach der beschriebenen Verfahrensweise wurde eine zweite Spanplatte hergestellt, ohne jedoch den Zusatz

0,5 Gew.-Teile Harnstoff 1,5 Gew.-Teile Melamin und 1,5 Gew,-Teile Ammonsulfat

der Leim-Härter-Mischung zuzugeben.

Die erhaltene Spanplatte hatte folgende physikalische Kenndaten;

Dichte	kg/ra3	600
Biegefestigkeit	da N/cm	21 ,1
Abhebefestigkeit	da N/cm	0,519
Quellung 2h	i	5,05
Perforatorwert	*	0,020

Die angegebenen physikalischen Kennwerte der beiden Platten sind gleich« Sie differieren nur innerhalb des Meßfehlerbereiches der Prüfmethode· Die Formaldehydabspaltung aus der fertigen Spanplatte wurde um 50 $ gesenkt»

Während des Preßvorganges wurde die Formaldehydabspaltung ca· 1 m von der Presse entfernt mit dein Dräger-Gasspürgerät und dem Dräger-Prüfröhrchen Formaldehyd 0,5/a bestimmt, und es wurden folgende ¥erte ermittelt:

0,5 ppm mit dem Zusatz von 0,5 Harnstoff 1,5 Melamin und 1,5 Ammonsulfat

1,0 ppm ohne den' Zusatz von 0,5 Harnstoff 1 ,'5 Melamin und 1,5 Ammonsulfat« '

- 8 - ζ 1 95S 1

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Die Formaldehydabspaltung mit dem beschriebenen Zusatz ist während des Preßvorganges *>Q fo geringer.

Claims (1)

1. - 9 - 21 955 1

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   Erf indtingsanspruc h

   Verfahren zur Herstellung von Spanplatten mit geringer Formaldehydabspaltung unter Verwendung eines Harnstoff-Formaldehyd-Harzes als Bindemittel und unter Einarbeitung einer Harnstoff enthaltenden Mischung als Formaldehyd reduzierende Komponente bevor das Gemisch in an sich bekannter Weise unter Vfärmeeinwirkung verpreßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß dem Späne-Bindemittel-Gemisch eine Mischung aus O₅5 bis 1,5 Gewe-Teilen Harnstoff, o,5 bis 1,5 Gew»-Teilen Melamin und 1 bis 2 Gew.-Teilen Ammoniumsulfat, bezogen auf 100 Gew.-Teile Bindemittel, zugegeben wird«